專利名稱：紡織品的阻燃和織物柔軟處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于使紡織品具有阻燃性和織物柔軟性的組合物，生產(chǎn)所述組合物的方法及使用所述組合物處理織物的方法。
已知的對(duì)織物包括纖維素纖維(例如，棉纖維)的阻燃性處理工藝包括將織物在聚(羥有機(jī))鏻化物水溶液中浸漬，例如四羥有機(jī)鏻鹽(tetrakis(hydroxy-organo)phosphonium(THP+)salt)。可選擇地，聚(羥有機(jī))鏻化合物可同含氮化合物，例如尿素縮聚。浸漬之后，將織物干燥并用氨交聯(lián)，以使交聯(lián)的、不溶于水的聚合物機(jī)械地固著在織物的纖維間。交聯(lián)之后，將聚合物氧化，使三價(jià)磷轉(zhuǎn)化為五價(jià)磷，再將織物洗滌并干燥。依據(jù)上述工藝處理的織物及使用如此處理的織物制成的衣服Allbright & Wilson Limited以注冊(cè)商標(biāo)PROBAN出售。
我們的英國(guó)專利說明書No.GB-A-2271787公開了向浸漬溶液中加入一種或多種質(zhì)子化的和中和了的胺(例如醋酸胺)。這種添加可提高鏻化合物在纖維中的固著效果，并能增加鏻化合物在此系統(tǒng)中的均勻分布，而且我們接著發(fā)現(xiàn)它能增加阻燃性和防水性。
我們的英國(guó)專利說明書No.GB-A-2040299公開了在與尿素縮聚之前，向THP+化合物中加入無機(jī)堿或C1-C4叔胺堿。但是，上述專利GB-A-2040299沒有涉及用此產(chǎn)物處理紡織品時(shí)，紡織品的柔軟性(懸垂性)問題。
我們相同的申請(qǐng)No.GB9412484.9公開了一種增加THP+化合物在織物上添加率的方法，它能導(dǎo)致織物阻燃性的增加。
現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，在配料反應(yīng)產(chǎn)生THP+鹽和有機(jī)氮化合物的縮聚物之前，向THP+鹽和有機(jī)氮化合物的水混合物中加入具有12個(gè)或更多碳原子的伯或仲脂肪族胺，可導(dǎo)致產(chǎn)生一種組合物，當(dāng)使用它按前述PROBAN工藝處理紡織品時(shí)，它不僅可使紡織品具有阻燃性而且能提高織物柔軟性。
因此，本發(fā)明提供了一種適用于使紡織品具有阻燃性和織物柔軟性的組合物，在所述組合物中含有下述反應(yīng)的產(chǎn)物(a)一種四(羥有機(jī))鏻(THP+)鹽；(b)一種有機(jī)氮化合物；及(c)具有12或更多的碳原子的脂肪族，羥基活性的化合物。
本發(fā)明還提供了一種由前一段描述的組合物處理的紡織品。
本發(fā)明還提供了生產(chǎn)前述組合物的方法，該方法包括下述步驟(i)將THP+鹽(a)放入容器中，使用無機(jī)堿將其pH值調(diào)至約6.0；(ii)將有機(jī)氮化合物(b)溶于THP+鹽/堿溶液中；(iii)向混合物[(a)＋(b)]中加入化合物(c)；(iv)在適當(dāng)?shù)臏囟葘⒒旌衔颷(a)＋(b)＋(c)]保持足夠的時(shí)間，使之形成(a)和(b)的縮聚物；(v)冷卻產(chǎn)物；且(vi)向產(chǎn)物中加入足夠的水制成所述產(chǎn)物的穩(wěn)定溶液。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了按前一段描述的方法制成的組合物。
THP+鹽(a)優(yōu)選四(羥烷基)鏻鹽，例如氯化四羥甲基鏻(THPC)或硫酸化四羥甲基鏻(THPS)。
有機(jī)氮化合物(b)優(yōu)選酰胺，例如尿素或硫脲。
化合物(c)可以是，例如下列的一種或幾種(每種至少含有一個(gè)具有12個(gè)碳或更多的碳原子的烷基基團(tuán))(i)伯胺(ii)仲胺(iii)叔胺(iv)二元胺(v)季銨鹽(vi)乙氧基化胺(vii)乙氧基化二元胺(viii)胺氧化物(ix)烷基氨基取代的羧酸(x)酰胺(xi)乙氧基化酰胺(xii)酰胺-咪唑啉(xiii)硅氧烷衍生物(xiv)硅烷衍生物其中化合物(c)是胺，它可以是，基本上由正-十二烷胺(C12H25NH2)或正-十八烷胺(C18H37NH2)組成。
可選擇地，化合物(c)可以是牛脂胺，確信其組成含有正-十六烷胺(C16H33NH2)，正-十八烷胺(C18H37NH2)和正-二十烷胺(C20H42NH2)。
特別地，THP+鹽(a)與有機(jī)氮化合物(b)和化合物(c)的和的摩爾比，即a(b＋c)的范圍為4∶1～1.5∶1，優(yōu)選2.5∶1～3∶1。
例如，a∶b∶c的摩爾比可以是下列任一個(gè)4 ∶0.95∶0.053.5∶0.95∶0.053 ∶0.95∶0.052.5∶0.95∶0.052.5∶0.9 ∶0.12.5∶0.75∶0.252.0∶0.95∶0.052 ∶0.9 ∶0.1或 1.5∶0.95∶0.05紡織品基本上由100％的纖維素纖維(如棉花，亞麻，黃麻，粗麻布或再生纖維素材料)構(gòu)成。
可選擇地，紡織品可由纖維素纖維和非纖維素纖維構(gòu)成。非纖維素纖維可以是，例如，羊毛或絲纖維或它含有合成纖維如聚酯，聚酰胺，丙烯酸或芳族聚酰胺纖維。
紡織品最好是一種含有纖維素纖維(例如，棉花)或可以含有棉纖維和聚酯纖維，例如，60％棉纖維和40％聚酯纖維。
在本發(fā)明的方法中，在第(i)步使用的無機(jī)堿可以是，例如，氫氧化鈉或氫氧化鉀。
在本方法的第(iv)步，混合物可以，例如，在回流溫度下保持3-4小時(shí)。這一步可在大氣壓或高于大氣壓，例如，約1.25bar條件下進(jìn)行。
在本方法的第(vi)步，足夠的水可以是加入水至使產(chǎn)物成為60％的穩(wěn)定溶液。
盡管本發(fā)明沒有指出所依據(jù)的特定的理論，但可以確信，將THP+鹽的pH值調(diào)至約6.0可使其對(duì)有機(jī)氮化合物有更高的活性。而且還可以相信，被處理的紡織品的柔軟控制(懸垂度)可被證明部分地是由交聯(lián)度的降低引起的，這種交聯(lián)度的降低是由于THP+鹽/化合物(c)縮聚到材料上和/或由于在鏈中存在化合物(c)引起的。而且，進(jìn)一步可以相信，依照本發(fā)明處理紡織品可導(dǎo)致其撕裂強(qiáng)度和耐磨性增加。
下列實(shí)施例將具體說明本發(fā)明實(shí)施例1向一裝有冷凝器的2升樹脂釜中加入1400g氯化四羥甲基鏻(THPC)。加入75g 50％氫氧化鉀溶液將pH值調(diào)到約為6。向樹脂釜中加入132g尿素，并攪拌使之溶解。向釜中加入38g正-十八烷胺(可從ARMEEN*HTD獲得)，并升高溫度使其回流。將混合物在回流溫度保持3-4小時(shí)，直到所有胺全部消失。停止加熱，加入水制成60％的溶液。
THPC尿素正-十八烷胺的摩爾比為2.5∶0.95∶0.05。
將一重量為280g/m2的100％棉織物用上述液體浸軋，軋液率為40％ PROBAN*，操作依據(jù)已知的PROBAN*工藝。整理后織物有干添加率為18.5％縮聚產(chǎn)物。
經(jīng)過上述液體處理的織物，通過德國(guó)(a)，法國(guó)(b)和英國(guó)(c)FR試驗(yàn)，在93℃條件下經(jīng)過40次循環(huán)洗滌，織物在洗滌前后均含有2.75％的P和2.38％的N。實(shí)施例1注解*ARMEEN和PROBAN是注冊(cè)商標(biāo)。
(a)西德工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D IN 66083 s-b(b)NFG 07-184(c)BS 6249實(shí)施例2-6按實(shí)施例1重復(fù)操作，用量和結(jié)果列于下面的表1表1
*正-十八烷胺+正-十二烷胺實(shí)施例2-6都經(jīng)過列于實(shí)施例1中的阻燃性試驗(yàn)。實(shí)施例7-10重復(fù)操作實(shí)施例1的過程，但這些實(shí)施例只涉及制備這些阻燃的組合物而不將它們用于紡織品。用量列于下面的表2中表2
使用實(shí)施例1-6(上述)產(chǎn)物處理的織物與按前述GB-A-2040299中所描述的處理的織物相比，其手感和懸垂性有了很大提高。實(shí)施例11-15重復(fù)操作實(shí)施例1的過程，但摩爾比THPC尿素胺為3∶0.95∶0.05，其壓力，溫度和時(shí)間列于下面的表3表3
將重量為280g/m2的100％棉織物用上述產(chǎn)品處理。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)處理過的織物中磷和氮的含量分別為3％和2.5％，并在93℃洗滌40次后通過了德國(guó)，法國(guó)，英國(guó)和新歐洲PrEN 533的阻燃性測(cè)試。實(shí)施例16-20重復(fù)實(shí)施例11，并使用下列表4中所列的織物表4
所處理的織物在經(jīng)過耐洗性洗滌后通過了德國(guó)，法國(guó)，英國(guó)和新歐洲PrEN 533的阻燃性標(biāo)準(zhǔn)。
*-PET＝聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇)酯下面表5列出了織物在經(jīng)過耐洗試驗(yàn)前后P和N的含量結(jié)果表5
而且，織物顯示出優(yōu)秀的手感和懸垂性。另外，處理過的織物是防水的。
*-實(shí)施例17中，使織物與氧化劑在無洗滌劑下一起在74℃洗滌200次在經(jīng)過洗滌后，織物中磷含量為2.80％且氮含量為2.21％，且它能通過BS 5867第二部分的B型試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種適用于使紡織品具有阻燃性和織物柔軟性的組合物，其特征在于所述組合物由下列反應(yīng)產(chǎn)物組成(a)四羥有機(jī)鏻鹽(THP+)；(b)有機(jī)氮化合物；和(c)具有12或更多碳原子的脂肪族羥基活性的化合物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其特征在于THP+鹽(a)是一種四羥烷基鏻鹽，例如氯化四羥甲基鏻(THPC)或硫酸化四羥甲基鏻(THPS)。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其特征在于有機(jī)氮化合物(b)是一種酰胺，例如尿素或硫脲。
4.權(quán)利要求1-3的任一組合物，其特征在于化合物(c)是伯胺，仲胺，二元胺，季銨鹽，乙氧基化的胺，乙氧基化的二元胺，胺氧化物，烷基氨基取代的羧酸，酰胺，乙氧基化的酰胺，酰胺-咪唑啉，硅氧烷或硅烷衍生物。
5.權(quán)利要求4的組合物，其特征在于化合物(c)基本上包括正-十二烷胺(C12H25NH2)。
6.權(quán)利要求4的組合物，其特征在于化合物(c)基本上包括正-十八烷胺(C18H37NH2)。
7.權(quán)利要求4的組合物，其特征在于化合物(c)包括正-十六烷胺(C16H33NH2)，正-十八烷胺(C18H37NH2)和正-二十烷胺(C20H41NH2)。
8.前述任一權(quán)利要求的組合物，其特征在于THP+鹽(a)與有機(jī)氮化合物(b)和胺(c)的和的摩爾比，即a(b＋c)的范圍為4∶1～1.5∶1。
9.權(quán)利要求8的組合物，其特征在于a∶b∶c的摩爾比范圍為(4～1.5)∶(0.95～0.75)∶(0.25～0.05)，例如3.5∶0.95∶0.05；3∶0.95∶0.05，2.5∶0.95∶0.05，2.5∶0.9∶0.1，2.5∶0.75∶0.25，2.0∶0.95∶0.05，2∶0.9∶0.1，1.5∶0.95∶0.05。
10.經(jīng)過前述任一權(quán)利要求的組合物處理后的紡織品。
11.權(quán)利要求10的紡織品，其特征在于基本上由100％纖維素纖維組成。
12.權(quán)利要求11的紡織品，其特征在于纖維是棉，亞麻，黃麻，粗麻布或再生纖維素材料。
13.權(quán)利要求11的紡織品，其特征在于它含有棉纖維和羊毛或絲纖維。
14.權(quán)利要求10的紡織品，其特征在于它含有棉纖維和合成纖維，例如聚酯，聚酰胺，丙烯酸或芳族聚酰胺纖維。
15.權(quán)利要求14的紡織品，其特征在于由60％棉纖維和40％聚酯纖維組成。
16.一種制造權(quán)利要求1-9任一組合物的方法，其特征在于所述方法由下列步驟組成(i)將THP+鹽(a)放入反應(yīng)釜中，使用無機(jī)堿將其pH值調(diào)至約6.0；(ii)將有機(jī)氮化合物(b)溶于THP+鹽/堿溶液；(iii)向混合物[(a)＋(b)]中加入化合物(c)；(iv)在適當(dāng)?shù)臏囟葘⒒旌衔颷(a)＋(b)＋(c)]保持足夠的時(shí)間，使之形成(a)和(b)的縮聚物；(v)冷卻產(chǎn)物；且(vi)向產(chǎn)物中加入足夠的水制成所述產(chǎn)物的穩(wěn)定溶液。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于在第(i)步中所用的無機(jī)堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
18.權(quán)利要求16或17的方法，其特征在于在第(iv)步，將混合物在回流溫度保持3-4小時(shí)。
19.權(quán)利要求16，17或18的方法，其特征在于在第(vi)步，足夠的水可以是加入水至使產(chǎn)物成為60％的穩(wěn)定溶液。
全文摘要
一種復(fù)合組合物能使紡織品具有阻燃性和織物柔軟性，它含有THP
文檔編號(hào)D06M13/325GK1145428SQ95120388
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月25日
發(fā)明者M·扎基克哈尼, X·P·雷 申請(qǐng)人:阿爾布賴特-威爾遜英國(guó)有限公司